細菌的繁殖方法是簡單無性二分裂法。球菌可從不同的平麵進行分裂，結果成為雙球菌、四聯球菌、八聯球菌、鏈球菌或葡萄球菌。杆菌的分裂一般沿橫軸進行，但也有分枝狀分裂的。細菌分裂時，細胞增大，核苷酸倍增。革蘭氏陰性菌分裂時整個細胞壁內陷，革蘭氏陽性菌分裂時胞漿膜開始形成橫隔，最後形成細胞壁。
大部分細菌繁殖速度很快，接種在培養基中，短時間培養就可發生顯著變化。在適宜條件下，每個大腸杆菌增殖一代約需20 分鍾。若保持此速度增殖，10 小時後一個細菌可以繁殖成10 億個細菌。但由於營養物質的消耗、毒性代謝產物的積聚等，實際上不可能始終保持這樣的速度。培養到一定時間、細菌死亡的速度亦隨培養時間而增加。某些細菌、如結核杆菌，繁殖速度緩慢，繁殖一代需要15-18小時。
（一）細菌的生長曲線
接種一定數量的細菌於合適的培養基中，其生長過程具有一定的規律性。如以菌數的對數作為縱座標，生長時間作橫坐標，便能得出一條曲線，稱為生長曲線。
（二）細菌各生長期的特點及其影晌因素
1.遲緩期
在這個時期，細菌的數目並不增加，但細菌體內物質增長，體積增大，代謝活躍。即種入的細菌要有一個適應新培養環境的過程。在此時期，細菌產生足夠量的酶、輔酶以及一些必需的中間產物。當這些物質在培養基中達到一定濃度時，細菌才能開始分裂增殖。
影響這個時期的因素有：
( 1 ）接種細菌的數量：接種數量的多少與此期時間的長短一般呈正比，但若培養基內的營養物質及氣體張力對接入菌適宜時，接種數量的影響則相對較小。
( 2 ）接種細菌的菌齡：若接種的細菌是遲緩期的細菌，接種到新培養基2 小時僅有少量細菌生長。若是在對數生長期，則接種後可不經過遲緩期而立即開始生長，其增殖速度與其親代增殖速度一致。若是在生長晚期，則生長較緩。例如，傷寒杆菌的接種菌齡為2.5-3 小時，接種至新培養基後，隻需40分鍾即可增殖一代，若菌齡為6.25小時，則增殖一代需85分鍾 ；當菌齡為14-16小時，則需160 分鍾才能增殖一次。
( 3 ）接種細菌本身的特性；如大腸杆菌遲緩期較短，而棒狀杆菌和分枝杆菌則生長較慢。
( 4 ）培養基的性質：培養基適宜，接種菌易於迅速地適應新環境，因而遲緩期較短，反之，則將延長。
( 5 ）培養的溫度：合適的溫度可使遲緩期縮短。例如在牛奶中培養鏈球菌
1. 對數生長期
在此時期，細菌分裂增殖呈有規律的高速度進行，細菌數的對數與時間幾乎呈直線關係，例如細菌的數目若在一定時間內增加10 倍，則雙倍時間可增加100 倍，3 倍時間可增加1000倍，每代增殖時間縮至最短。影響這個時期的因素有：
( 1 ）細菌的特性：各種細菌在正常條件下增殖一代的時間各有不同。例如，大腸杆菌約為20 分鍾，沙門氏菌和變形杆菌約為20～30分鍾，葡萄球菌、鏈球菌和雙球菌平均約為25-30分鍾。假單胞杆菌約為30-40 分鍾。而分枝杆菌則為幾小時甚至十數小時。
( 2 ）培養基質量：一般來說，培養基內營養成分越適宜，則生長增殖越快。例如，培養傷寒杆菌於蛋白腖水中，當蛋白腖濃度由0.125％增至1％時，增殖一代時間可由800分鍾減至40分鍾。於培養基中增加葡萄糖、能縮短細菌增殖一代所需的時間，並可獲得較多的菌量。反之，則時間延長。（3 ）培養的溫度：各種細菌生長的最適溫度也各有不同培養溫度愈接近其最適溫度，其增殖一代的時間愈短。例如培養大腸杆菌，當溫度為21.5 –
3．穩定期
又稱平衡期。細菌分裂增殖，在對數生長期最高，但在其後期即有逐漸減低趨勢，以後進入穩定期，即在死亡的菌數與新增殖的菌數接近於平衡狀態，活菌數既沒有增加也沒有減少的時期。此期的長短隨菌種和培養情況而不同有的可以保持幾天，有的僅維持數小時。此期總菌數最高，故常稱為最高濃度。各種菌的最高濃度是不同的。
4.衰退和死亡期
在穩定期後，細菌死亡數逐漸比新分裂的菌數增多，活菌數迅速減少。這種狀祝可認為是細菌對不適環境的一種適應過程，也稱為死亡增長期。此期依不同菌種和環境而有很大的不同。其後，菌數減少漸慢，呈有規律的過程，常稱為對數死亡期，死亡皆況隨菌種而不同。例如流行性腦膜炎球菌在數天內完全死亡，而其他細菌則可以延長至數月甚或數年。
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